现在现已被广泛地使用于分散剂、集合剂、增稠剂、保湿剂、粘合剂和水凝胶等与水溶液相关的使用中。跟着全球对环保认识的进步，水溶性资料的重要性得到了必定，并期望将其拓宽到电子、功用涂料、特效粘合剂和生物医学资料等范畴。但是，传统的水溶性聚合物耐热性较差，不足以满意严苛的工业化加工条件；相反，像聚酰亚胺等具有超高热稳定性的聚合物却表现出较低的水溶性。因为聚酰亚胺的主链刚性和链间彼此作用力较强，现在还没有有用的分子工程学战略能够优化其水溶性，然后约束了聚酰亚胺的加工性和功用化。

  经过分子规划将具有非常杰出水溶性的4,4-二氨基四氢呋喃二酸二价阴离子(4ATA)引进到聚酰亚胺中，制备出水溶性极好的生物聚酰亚胺，而且，所制备的聚酰亚胺薄膜具有较高通明性和耐热性。更风趣的是，根据阳离子的尺度巨细能够调控聚酰亚胺的热机械功用。该研讨战略不只进步了聚酰亚胺水溶性，拓宽了其主链多功用性，而且为进一步研讨水性资料的开展供给了思路。相关作业以《High-temperature resistant water-soluble polymersderived from exotic amino acids》为题宣布在《研讨者们规划了一种全新的4,4-二氨基四氢呋喃二酸(4ATA)，如图1，羧酸基团的耐热性要高于硫酸盐和pH呼应的离子基团，两边的氨基能够与二酸酐进行聚合，环丁烷是一个刚性且可变形的环，但其应变能不高，因而坚持了较大的热稳定性，而且环丁烷的V形构型使得聚合物骨架呈现出锯齿状，因而具有非常杰出的溶解度和较高的热功用（图2A）。

  图1. 水溶性聚酰亚胺的组成道路-二氨基四氢呋喃二酸DFT模仿和聚酰亚胺结构式。在无水二甲基乙酰胺中，4ATA与二酸酐以等摩尔浓度进行缩聚得到聚酰胺酸，再经亚胺化反应制得聚酰亚胺薄膜。当碱金属溶液(例如KOH)处理所制备的聚酰亚胺薄膜时，薄膜即能够溶于水中。和核磁共振碳谱分析发现，经碱金属溶液处理后，聚酰亚胺中的羧酸基团转化成羧酸阴离子，如图2B和2C所示。所制得的聚酰亚胺在水中的溶解度非常高，

  以上的聚合物（66 wt%），水溶解试验能清楚地观察到，由聚酰亚胺钾盐制备的通明薄膜能彻底溶解在水中，如图3。

  ，远远高于常见的水溶性聚合物(例如聚乙二醇: 265 ℃, 聚醋酸乙烯酯: 250-310 ℃)。机械功用测验发现经离子化后的聚酰亚胺薄膜伸长率进步了8.1-12.4%，使得薄膜变得更柔韧。研讨还发现离子化前后的薄膜通明度高达82%。此项作业将处在各自平行线上的水溶性聚合物和耐热性聚合物彼此磕碰，规划出一种新颖的高耐热性聚酰亚胺，不只仅具有超高的水溶性和通明性，还具有可调的机械强度和耐热性。该水溶性聚酰亚胺可作为柔性资料，在电子器件、功用涂层和涂料以及生物医学资料等范畴具有非常宽广的使用远景。